侧链含铱配合物的电磷光聚合物的合成与光电性能研究

摘要

电磷光聚合物发光器件由于其可同时利用单线态和三线态激子发光，因此可达到100％内量子效率；同时由于其可采用低成本溶液加工的方法制备大面积器件，近年来已经引起了人们越来越多的关注。通常，电磷光器件的制备是通过溶液共混的方式将磷光染料掺杂的聚合物中。尽管这种方法可以得到较高的电致发光效率，但是由于磷光小分子与聚合物的相分离，以及存在发光效率随电流密度增大的问题，从而限制了其进一步的应用。为了解决这种问题，可以通过将磷光染料通过化学掺杂的方法，即通过接枝或共混到聚合物的大分子链上制备电磷光聚合物。
　　 本论文在前期工作的基础上，通过长链烷基将磷光染料接枝到3，6-二溴咔唑N-烷基侧链上，合成了含金属铱配合物的3，6-二溴咔唑衍生物。第二章基于这类3，6-二溴咔唑衍生物与芴硼酸酯通过Suzuki缩聚反应制备侧链接枝有铱配合物的聚芴类（PFs）衍生物。其中在聚芴的侧链接枝基于高效含胺基苯基取代的配体的铱配合物，相对侧链接枝有基于芴基取代配体的铱配合物的共聚物发光效率明显提高，得到的电磷光共聚物的发光效率为目前文献报道的侧链含铱配合物的共聚物发光效率的最高值，接近采用共混方法制备的电磷光器件的水平。当接枝的磷光染料为黄光发光单元时，在接枝的铱配合物的含量较低，不能完全淬灭聚芴主体的发光时，可得到单分子白光电磷光聚合物。
　　 第三章首先将一系列含金属铱配合物的3，6-二溴咔唑衍生物通过Suzuki缩聚反应，制备了侧链含有金属铱配合物的聚芴咔唑衍生物，发现通过共聚物的发光波长取决于接枝的铱配合物的发光波长。此外，当接枝的铱配合物的发射波长位于橙光部分时，通过控制引入的铱配合物的含量使得主体聚芴咔唑的发射未被完全淬灭，可得到近乎白光发射。本章还通过同时将黄绿光磷光铱配合物和窄带系红光荧光单元分别引入聚芴咔唑的侧链和主链，所得到的三元共聚物的电致发光效率较未引入铱配合物的两元共聚物的电致发光效率明显提高，首次实现了采用三线态黄绿光电磷光铱配合物敏化单线态电荧光红光发光单元的单分子体系。
　　 第四章通过将红光发射的铱配合物引入到聚胺基烷基芴的侧链，制备的共聚物同时具有高效电致发光和从高功函数金属阴极的有效的电子注入的双重功能，实现了采用空气稳定的高功函数金属铝和金作为阴极的器件的高效电致发光。此外，将这类侧链含铱配合物的聚胺基芴衍生物季铵化后，将其通过乙醇/水等环境友好溶剂加工制作电子注入层/发光层，旋涂于蓝光发光的聚芴发光层上，可实现多层发光的采用高功函数金属金作为阴极的有效电致发光。
　　 第五章通过将扭曲的杂环氟化喹喔啉单元引入到聚芴的主链，由于这种氟化喹喔啉单元的较高的电子亲和势的电子传输性能，不仅明显提高了聚芴的电致发光效率，同时其扭曲的结构还可提高聚芴的发光色纯度。基于这种新型高效蓝光主体，通过将一定量的铱配合物接枝到共轭聚合物的侧链上，得到了同时发射蓝光和橙光的一系列高效电磷光聚合物。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1 引言

1.2 电磷光发光聚合物研究进展

1.2.1 侧链型电磷光发光聚合物

1.2.2 主链型电磷光发光聚合物

1.2.3 超支化电磷光发光聚合物

1.3 前景与展望

1.4 本论文拟研究内容及创新点

1.4.1 本论文拟研究内容

1.4.2 本论文创新点

第二章 侧链含红光和黄光铱配合物的电磷光聚芴衍生物

2.1 侧链含红光铱配合物的聚芴衍生物

2.1.1 引言

2.1.2 实验部分

2.1.3 结果与讨论

2.1.4 小结

2.2 侧链含黄光铱配合物的聚芴衍生物

2.2.1 引言

2.2.2 实验部分

2.2.3 结果与讨论

2.2.4 小结

第三章 侧链含铱配合物的红光电磷光聚芴咔唑衍生物

3.1 侧链含铱配合物的红光电磷光聚合物

3.1.1 引言

3.1.2 实验部分

3.1.3 结果与讨论

3.1.4 小结

3.2 新型侧链含橙红光铱配合物的电磷光聚合物

3.2.1 引言

3.2.2 实验部分

3.2.3 结果与讨论

3.2.4 小结

3.3 利用三线态激子敏化红光荧光发光的侧链含铱配合物的聚芴咔唑衍生物

3.3.1 引言

3.3.2 实验部分

3.3.3 结果与讨论

3.3.4 小结

第四章 侧链含铱配合物的含胺基电磷光聚合物

4.1 采用铝和金作为阴极的含胺基红光电磷光聚合物

4.1.1 引言

4.1.2 实验部分

4.1.3 结果与讨论

4.1.4 小结

4.2 新型水/醇溶性共轭电磷光聚电解质作为电子注入层在聚合物电致发光二极管中的应用

4.2.1 引言

4.2.2 实验部分

4.2.3 结果与讨论

4.2.3 小结

4.3 采用新型电子注入层的双层发光的聚合物白光器件

4.3.1 引言

4.3.2 实验部分

4.3.3 结果与讨论

4.3.4 小结

第五章 侧链含铱配合物的基于新型蓝光主体的电磷光聚合物

5.1 新型含氟化喹喔啉单元的蓝光聚芴衍生物

5.1.1 引言

5.1.2 实验部分

5.1.3 结果与讨论

5.1.4 小结

5.2 基于含氟化喹喔啉聚芴衍生物的侧链接枝铱配合物的单分子白光聚合物

5.2.1 引言

5.2.2 实验部分

5.2.3 结果与讨论

5.2.4 小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间取得的研究成果

致谢